Điện tử viễn thông xltn 8405 khotailieu

xö lý tiÕng nãi
TrÞnh V¨
V¨n Loan
FIT--HUT
FIT

1


Xö lý tiÕng nãi

Tµi liÖu tham kh¶o
1. La parole et son traitement automatique
Calliope, Masson, 1989

2. Traitement de la parole
Rene Boite et Murat Kunt, Presse Polytechniques
Romandes, 1987

3. Fundamentals of Speech Signal Processing
Saito S., Nakata K. , Academic Press, 1985

2


Xö lý tiÕng nãi

1.
2.
3.
4.

5.

Néi dung
Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n
Xö lý tin hiÖu tiÕng nãi
M· ho¸ tiÕng nãi
Tæng hîp tiÕng nãi
NhËn d¹ng tiÕng nãi

3


1. Một số khái niệm cơ bản

Xử lý tiếng nói ?
Xử lý thông tin chứa trong tín
hiệu tiếng nói nhằm truyền, lưu trữ
trữ
tín hiệu này hoặc tổng hợp, nhận
dạng tiếng nói.
Các nghiên cứu được tiến hành
để xử lý tiếng nói yêu cầu nhữ
những
hiểu biết trên nhiều lĩnh vực ngày
càng đa dạng: từ ng
ngữ
ữ âm và ngôn
ngữ
ng
ữ học cho đến xử lý tín hiệu...

4


1. Một số khái niệm cơ bản

Mục đích
Mã hoá một cách có hiệu quả tín
hiệu tiếng nói để truyền và lưu trữ
trữ tiếng
nói.
Tổng hợp và nhận dạng tiếng nói tiến
tới giao tiếp ngườingười-máy bằng tiếng nói.
Tất cả các ứng dụng của xử lý tiếng
nói đều cần phải dựa trên các kết quả
của phân tích tiếng nói

5


1. Một số khái niệm cơ bản
Phân biệt tiếng nói và âm thanh:
Tiếng nói được phân biệt với các âm thanh
khác bởi các đặc tính âm học có nguồn gốc
từ cơ chế tạo tiếng nói.
Có 2 loại nguồn âm
tuần hoàn (dây thanh rung)
tạp âm (dây thanh không rung)
6

1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

Bé m¸y ph¸t ©m

Vòm miệng cứng
Khoang mũi

Vòm miệng mềm
Lưỡi
Họng
Nắp thanh quản
Dây thanh

Thực quản
Khí quản

7


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

S¬ ®å khèi bé m¸y ph¸t ©m

8


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

Thanh m«n (1)

Thanh môn
Dây thanh

9


1. Một số khái niệm cơ bản

Thanh môn (2)
ở các vị trí hít, thở, phát âm, nói thì
thì thào

10


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

D©y thanh trong mét chu kú dao ®éng

11


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

BiÓu diÔn tÝn hiÖu tiÕng nãi
 D¹ng sãng theo thêi gian

12

1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

BiÓu diÔn tÝn hiÖu tiÕng nãi
 Phæ tÝn hiÖu tiÕng nãi

13


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

BiÓu diÔn tÝn hiÖu tiÕng nãi
Spectrogram (Sonagram)

14


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

T¹o ©m h÷
h÷u thanh . Formant vµ
antiformant

15


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

T¹o ©m v« thanh

16

1. Một số khái niệm cơ bản

Một số đặc điểm ngữ
ngữ âm tiếng Việt
Đơn âm tiết
Có thanh điệu (6), biến đổi thanh

điệu kèm theo biến đổi nghĩa
Không biến đổi hì
hình thái

17


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

M« h×
h×nh t¹o tiÕng nãi (Fant(Fant-1960)

P

Läc th«ng

TuyÕn ©m

T¶i bøc x¹

thÊp G(z)

V(z)

R(z)

A
G( z ) 
(1  z 1 )(1   z 1 )

V( z ) 

R( z )  C(1  z 1 )

B
K
1
2
(
1

b
z

b
z
)

1k
2k
k 1

18


1. Một số khái niệm cơ bản

A(z): Hàm truyền đạt của bộ lọc đảo

T( z ) G( z )V( z )R( z )
A( z )

Mô hì
hình toàn điểm cực (AR)
(AR)

T( z )
A( z )

2 K 1

A( z ) 1

i
a
z
i
i 1

p

x(n ) a i x(n i ) u(n )
i 1

19


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

NÕu tÝnh ®Õn khoang mòi 
xuÊt hiÖn c¸c ®iÓm kh«ng(ARMA)
kh«ng(ARMA)
1
2
C( z )
T( z ) 


A1 ( z ) A 2 ( z )
A( z )

p

q

C( z )   c i z -i

c0  1

i 0

q

x(n )   a i x(n  i )    c i u(n  i )
i 1

i 0

20


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

Bài tập
Bài 1.
Hàm truyền đạt của một bộ lọc số ở tần số formant Fk được cho bởi:
2
1  2 zk cos k  z k
Hk (z) 
2
1  2 z k cos k z 1  z k z 2
k T
z

e


2

F
T

k
trong đók
,
, T: chu kỳ lấy mẫu, 2k : dải thông.
k
1.
Vẽ các điểm cực của Hk(z) trong mặt phẳng Z
2.
Viết phương trình sai phân mô tả quan hệ giữa tín hiệu ra yk(n) và tín hiệu vào xk(n)
3.
Vẽ sơ đồ khối của bộ lọc số này với 3 bộ nhân.
4.
Bằng cách sắp xếp lại các số hạng của phương trình sai phân,
vẽ sơ đồ khối của bộ lọc số chỉ có 2 bộ nhân

21


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

Bài tập
Bài 1.
Hàm truyền đạt của một bộ lọc số ở tần số formant Fk được cho bởi:
2
1  2 zk cos k  z k
Hk (z) 
2
1  2 z k cos k z 1  z k z 2
trong đó
k  2Fk T

1.

z,k  ek T

, T: chu kỳ lấy mẫu, 2k

: dải thông.

H(z) có 2 điểm cực là nghiệm của mẫu số:

 ' | z k |2 cos2k  | z k |2   | z k |2 sin2k
p1,2 | z k | cosk  j | z k | sin k
| z k | e  jk

22


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

Bài tập
K
1
0,7
Dải thông Bk

Fk

f

23


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

Bài tập
Im(z)

|zk|

p1

qk
qk

|zk|

Re(z)

p2

24


1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n

Bài tập
a) Xác định biến đổi z của g(n): Tra bảng

25